RAW formát - hudba digitální budoucnosti? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

RAW TIFF

RAW TIFF

11. prosince 2001, 00.00 | Digitální fotografie se tradičně ukládají v JPEGu, případně v nekomprimovaném TIFFu. Nicméně se stále častěji objevuje i formát RAW(TIFF), který zajímavým způsobem doplňuje tradiční dvojici. Přinášíme vám rozšířený popis tohoto formátu včetně jeho výhod a nevýhod.

Formát RAW, či správněji RAW-TIFF, se stále častěji objevuje u digitálních fotoaparátů nabízejících vyšší rozlišení. Výrobci se na jednu stranu snaží uspokojit zákaznickou touhu po maximální kvalitě záznamu a na druhou stranu si uvědomují, že klasický nekomprimovaný TIFF je přeci jen neprakticky nabobtnalý. Logickou střední cestou je právě RAW, který těží ze samotné konstrukce snímačů a nabízí celou řadu nezanedbatelných výhod. U některých fotoaparátů již dokonce najdeme pouze kombinaci formátů JPEG+RAW.

Jak to všechno vzniklo?
Impulsem ke vzniku a postupnému rozšiřování RAW formátu je trvalý rozpor mezi požadavky uživatelů digitální fotografie a technickými možnostmi přístrojů. Uživatelé zcela přirozeně chtějí zapisovat velké fotografie, vysokou rychlostí a bez ztráty kvality na paměťovou kartu. Na druhou stranu nejsou ochotni zaplatit za dostatečně velkou kapacitu paměťové karty, takže je nutné hledat kompromis.

Dlouho preferovanou a zatím zcela dominantní alternativou řešení tohoto problému je formát JPEG. Ten nabízí možnost velmi úsporného uložení fotografií za cenu mírného snížení kvality fotografií. V praxi to znamená, že s JPEGem získáváte typicky o řád menší soubory s fotografiemi (ve srovnání s nekomprimovaným TIFFem) s okem nerozpoznatelnými změnami. Přesto to má i své nevýhody. Uložit snímek ve formátu JPEG je při vysokém rozlišení již poměrně náročný výpočetní úkon, což vyžaduje výkonný procesor ve fotoaparátu. Navíc je zde skupina uživatelů, která se nechce smířit se ztrátou kvality, byť je minimální.

RAW formát sice nenabízí takový kompresní poměr jako JPEG, nicméně nijak nepoškozuje ukládanou fotografii a navíc jeho uložení je velmi jednoduché. Jak to celé funguje?

Základní princip
Formát RAW neprovádí žádnou kompresi v matematickém slova smyslu. To znamená, že do souboru s fotografií se podobně jako u TIFFu ukládají přímo informace získané ze snímače. Rozdíl je v tom, že na rozdíl od TIFFu se do RAW formátu ukládá odděleně jasová a barevná informace, což je mnohem úspornější.

Drtivá většina používaných snímačů (CCD i CMOS) používá pro získání barevné informace takzvanou mozaiku barevných filtrů. Protože samotná buňka snímače rozpoznává pouze jasovou informaci, je nutné před ni umístit barevný filtr (červený, zelený nebo modrý), který odfiltruje část barevného spektra a doplní tak de facto jasovou informaci o barevnou. V praxi je nad každým bodem fixně napařen jeden ze tří filtrů (RGB) a barevná informace se získává komplikovaným výpočtem vycházejícím z hodnot naměřených skupinou sousedních bodů.

V případě formátu TIFF se výpočet barevnosti provede ještě před uložením a pro každý bod ukládané fotografie se uloží tři získané hodnoty ( např. R:235,G:222,B:12). Dle barevné hloubky (typicky 8-16bitů) lze pak snadno vypočítat výslednou velikost souboru s fotografií.

V případě RAW formátu se uloží pouze primárně získaná informace ze snímače (např. Lum:124) a k tomu se přidá informace o uspořádání barevných filtrů na snímači a další charakteristiky. Samotný přepočet na tři hodnoty modelu RGB se provádí až na počítači či při převodu do jiného formátu. Logicky je výsledný RAW cca 3x menší než TIFF, tedy s tím rozdílem, že má delší hlavičku.

Protože se do RAW formátu ukládají opravdu velmi syrová data, je tento formát poměrně těžko interpretovatelný bez speciálního programového vybavení. Jednotlivé snímače a typy fotoaparátů se natolik liší, že i RAW formáty jednotlivých fotoaparátů jsou značně odlišné. To je výhodou i nevýhodou.

Výhody RAW formátu
Formát RAW je tedy jakousi úspornou variantou formátu TIFF a to v mnoha pohledech. Nejde jen o samotnou úsporu místa na paměťové kartě.
První výhodou je absolutní flexibilita tohoto formátu. Výrobci jeho strukturu přizpůsobují konkrétnímu fotoaparátu. Mohou do něj uložit všechny dostupné informace o expozici a to v takové formě, která nejlépe vyhovuje konkrétnímu typu fotoaparátu. Konstruktéři nejsou svazováni velikostí datových polí či jejich strukturou. Například je do RAW souboru možné uložit data s takovou barevnou hloubkou, která je reálně snímána, na rozdíl od ostatních formátů běžně podporujících buď 8mi či 16ti bitové kódování. Navíc se do hlavičky zapisují všemožné doplňkové informace sloužící jak pro uživatele, tak i pro následující výpočty.

Druhou významnou výhodou RAW formátu je odložení většiny matematických operací až do počítače. Tím se pochopitelně zrychlí zápis snímku přímo ve fotoaparátu. Navíc stačí méně výkonný procesor, ušetří se energie a vyprodukuje méně tepla. Prostě z pohledu fotoaparátu je uložení RAWu jednodušší nejen než použití JPEGu, ale i než TIFF.
Navíc je zde možnost poměrně snadného vylepšení procesu zpracování snímku. Již nejde o postup zadrátovaný přímo do fotoaparátu, ale o funkci softwaru, který lze snadno vyměnit. Dokonce je běžné, že výrobci v průběhu času dodávají lepší verze programů, které dokáží lépe zpracovat starší RAW soubory díky vylepšené výpočetní logice. Uživatel tak získává potenciálně možnost zlepšení kvality svých původních fotografií.

Poslední důležitou výhodou RAW formátu je opravdu maximální kvalita záznamu snímků. Ta v podstatě pramení jak z flexibility záznamu, tak i z možnosti provedení lepší barevné transformace v počítači. Přesto je potřeba ji zdůraznit, protože je často opomíjena. Fotografie v RAWu sice také procházejí částečným zpracováním přímo ve fotoaparátu, ale jeho vliv na kvalitu je menší. Fotografie si tedy mohou zachovat lepší barevnou dynamiku, původní ostrost či záměrnou neostrost apod.

Nevýhody RAWu
Formát RAW je často zatracován pro stejné vlastnosti, pro které je vychvalován. Absence jakýchkoli standardů logicky způsobuje, že fotografie ve formátu RAW je možné zobrazit pouze ve speciálních programech dodávaných k fotoaparátu. Některé prohlížeče sice již nabízejí čtení základních RAWů např. od Canonu, ale ztrácí se tak možnost kvalitního zpracování obrazové informace takto uložené. Tak jako tak většina fotografií pořízených tímto formátem dřív nebo později z důvodu přenositelnosti končí v JPEGu či TIFFu.

Pro běžnou práci může být víceméně ruční konvertování RAWu do jiného formátu zbytečně zdlouhavé a pracné. Zejména pokud fotoaparát nabízí pouze JPEG a RAW, tak se často stává, že tato technologie je spíš přítěží v každodenní praxi.

U archivace vzniká ještě jeden nepříjemný zádrhel. S fotografiemi je nutné si zazálohovat i program, který je schopen s RAW formátem pracovat a v ideálním případě sledovat, zda se neobjevila jeho nová verze. A opět je potřeba se vázat na konkrétní platformu, instalovat software atd.

Obecně je tedy nevýhodou RAW formátu jeho nepřenositelnost a nutnost pozdějšího zpracování snímků.

Shrnutí
RAW formát je kompromisem mezi požadavkem maximální kvality a úspory místa na paměťových kartách a výkonu. Svou filosofií má nejblíže k tradičnímu TIFFu, ale chybí mu alespoň základní míra standardizace, která by byla potenciálně možná. Pro každodenní fotografování je RAW poměrně nepraktický, protože vyžaduje zpracování ve speciálním programu, ale přesto má svoje nesporné výhody. Zejména při archivaci snímků umožňuje dosáhnout maximální kvality při přijatelné velikosti souborů.

Z výše popsaných principiálních důvodů se musí uživatel ještě před expozicí rozhodnout zda RAW využije nebo ne. Převod například z JEPGu do RAWu by byl zcela nelogický, nepřínosný a jen velmi těžko realizovatelný.

Proto naše rada zní: "Pokud vám na kvalitě snímků opravdu záleží a jste ochotni obětovat víc místa za tento luxus, tak rozhodně použijte RAW místo JPEGu. Pokud však potřebujete flexibilitu a možnost okamžitě snímky odeslat, zpracovat či prohlížet, pak vězte, že námaha vynaložená do práce s RAW formátem se většinou nevyplácí."

A ještě drobná douška. Pokud váš fotoaparát RAW formát nepodporuje, tak si s tím prostě nelamte hlavu. Pokud máte pocit, že vám opravdu chybí, zohledněte tento aspekt při nákupu příštího fotoaparátu. Do té doby (minimálně při amatérském fotografování) bez RAWu jistě vystačíte a vaše fotografie nebudou o tolik horší.